হিপ্পোক্যাম্পাল থিটা অসিলেশনের অপটোজেনেটিক ফ্রিকোয়েন্সি স্ক্র্যাম্বলিং হিপ্পোক্যাম্পাল স্প্যাটিওটেম্পোরাল কোড পার্ট 2 থেকে ওয়ার্কিং মেমরি পুনরুদ্ধারকে বিচ্ছিন্ন করে

এমএস অপটোজেনেটিক স্টিমুলেশন এবং হিপ্পোক্যাম্পাল ক্যালসিয়াম ইমেজিংয়ের সমন্বয়

হিপ্পোক্যাম্পাল স্প্যাটিয়াল্যান্ড টেম্পোরাল কোডগুলিতে থিটা ম্যানিপুলেশনের প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করতে, আমরা CA1-এ ক্যালসিয়াম ইমেজিংয়ের সাথে এমএস অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনাকে একত্রিত করেছি। এই পরীক্ষামূলক দৃষ্টান্তটি দুটি সম্ভাব্য গুরুত্বপূর্ণ বিষয় উত্থাপন করে: গ্রিন লেন্স ইমপ্লান্টে টিস্যুর ক্ষতি জড়িত যা থিটা দোলনের শারীরবৃত্তীয় অবস্থাকে পরিবর্তন করতে পারে এবং GCaMP6 উত্তেজিত করতে ব্যবহৃত উত্তেজনা LED এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বর্ণালীতে সম্ভাব্যভাবে ওভারল্যাপ হতে পারে GA ফাইবারের GAMS ফাইবারে অবস্থিত অপসিনের সাথে। হিপোক্যাম্পাস

হিপোক্যাম্পাস মস্তিষ্কের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ গঠন। এটি প্রধানত মেমরি তথ্য সংরক্ষণ এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য দায়ী। আমরা সবাই জানি, স্মৃতি মানুষের বুদ্ধিবৃত্তিক ক্রিয়াকলাপের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ এবং আমাদের আশেপাশের পরিবেশের সাথে যোগাযোগ এবং যোগাযোগ করার একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়। অতএব, হিপোক্যাম্পাসের কার্যকারিতা আমাদের জীবনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

হিপ্পোক্যাম্পাল স্পেস আমাদের মস্তিষ্কে স্থানিক তথ্য কীভাবে প্রক্রিয়া করা হয় তা বর্ণনা করার একটি উপায়। এটি আমাদের মস্তিষ্কের নিউরনের একটি গ্রুপের সক্রিয় এলাকাকে বোঝায় যা স্থানিক তথ্য প্রক্রিয়া করে। এই অঞ্চলটিকে প্যারাহিপ্পোক্যাম্পাল এলাকা বলা হয় এবং এটি সমুদ্র ঘোড়ার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। গবেষণা দেখায় যে হিপ্পোক্যাম্পাসের কাছাকাছি এলাকা স্থান এবং মেমরি সম্পর্কিত তথ্য প্রক্রিয়া করে এবং আমাদের মেমরি প্রক্রিয়ার একটি মূল অংশ।

বিশেষত, হিপ্পোক্যাম্পাসের স্থানিক তথ্যের প্রক্রিয়াকরণে প্রধানত দুটি দিক রয়েছে। প্রথম দিকটি হল আমাদের দিকনির্দেশনা এবং নেভিগেট করার ক্ষমতা। যখন আমরা হাঁটি, হিপোক্যাম্পাস আমাদের পদক্ষেপ এবং অবস্থান রেকর্ড করে, মহাকাশে আমাদের অভিযোজন বজায় রাখে। যদি আমাদের হিপ্পোক্যাম্পাস ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তবে এটি বিভ্রান্তি বা বাড়ির পথ খুঁজে না পাওয়ার মতো সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে।

আরেকটি দিক হল স্মৃতিশক্তি। মানুষ মনে রাখতে সাহায্য করার জন্য হিপ্পোক্যাম্পাস দ্বারা প্রদত্ত স্থানিক তথ্য ব্যবহার করে। যদি আমরা একটি নির্দিষ্ট জায়গায় কিছু অনুভব করি, হিপ্পোক্যাম্পাস এই তথ্যগুলি সংরক্ষণ করবে এবং আমরা এই অভিজ্ঞতাগুলি বা লোকদের সম্পর্কে স্মরণ করার মাধ্যমে জানতে পারি।

আমরা প্রতিনিয়ত শেখার মাধ্যমে আমাদের স্মৃতিশক্তিকে শক্তিশালী করছি, এবং হিপ্পোক্যাম্পাস এই প্রক্রিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। হিপোক্যাম্পাসের গুরুত্বের কারণে, আমাদের এর স্বাস্থ্যের প্রতি মনোযোগ দিতে হবে এবং কিছু পদ্ধতির মাধ্যমে এটিকে রক্ষা করতে হবে। সুডোকু, দৌড়ানো, নতুন দক্ষতা শেখা ইত্যাদি সবই আমাদের স্মৃতিশক্তি উন্নত করতে পারে এবং আমাদের হিপোক্যাম্পাসের স্বাস্থ্য রক্ষা করতে পারে।

অতএব, ডায়েট, ব্যায়াম এবং ভাল ঘুম বজায় রাখা আমাদের হিপোক্যাম্পাসকে রক্ষা করতে এবং আমাদের স্মৃতিশক্তিকে উন্নত করতে সাহায্য করতে পারে। যখন আমাদের একটি পরিষ্কার মন এবং শক্তিশালী স্মৃতি থাকে, তখন আমরা বিশ্বকে আরও ভালভাবে বুঝতে পারি এবং একটি ভাল জীবন তৈরি করতে পারি। দেখা যায় আমাদের স্মৃতিশক্তি উন্নত করতে হবে। Cistanche deserticola উল্লেখযোগ্যভাবে স্মৃতিশক্তি উন্নত করতে পারে, কারণ Cistanche deserticola নিউরোট্রান্সমিটারের ভারসাম্য নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যেমন অ্যাসিটাইলকোলিনের মাত্রা বৃদ্ধি এবং বৃদ্ধির কারণগুলি। এই পদার্থগুলি স্মৃতিশক্তি এবং শেখার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়াও, মাংস রক্ত ​​​​প্রবাহকে উন্নত করতে পারে এবং অক্সিজেন সরবরাহকে উন্নীত করতে পারে, যা নিশ্চিত করতে পারে যে মস্তিষ্ক পর্যাপ্ত পুষ্টি এবং শক্তি পায়, এইভাবে মস্তিষ্কের জীবনীশক্তি এবং সহনশীলতা উন্নত করে।

মেমরি বাড়ানোর জন্য সম্পূরকগুলি জানুন ক্লিক করুন

GRIN লেন্স ইমপ্লান্টগুলি থিটার শারীরবৃত্তিকে পরিবর্তন করেছে কিনা তা যাচাই করার জন্য, আমরা প্রথমে ডান হিপ্পোক্যাম্পাসে একটি GRIN লেন্স এবং বাম এবং ডান হিপ্পোক্যাম্পিতে দুটি ইলেক্ট্রোড দিয়ে ইঁদুরকে রোপণ করি এবং উভয় গোলার্ধে তুলনীয় থিটা সংকেত পেয়েছি (চিত্র 3a)। আমরা GRINlens এবং একটি সংযুক্ত LFP ইলেক্ট্রোড উভয়ের সাথে ইঁদুরের খোলা ক্ষেত্র অন্বেষণের সময় থিটা দোলনকে শুধুমাত্র ইলেক্ট্রোড সহ ইঁদুরের সাথে তুলনা করেছি এবং উভয় গ্রুপের মধ্যে কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য খুঁজে পাইনি (চিত্র 3b)। GRIN লেন্স এবং LFP ইলেক্ট্রোড (0.14 ± 0৷{6}}07) বনাম শুধুমাত্র অ্যানেইলেকট্রোড ( 0.154 ± 0.008; t-টেস্ট, t54=1.060, p=0.29)।

যদিও পূর্ববর্তী প্রতিবেদনে বর্ণনা করা হয়েছে যে কোষের দেহে ক্রিমসনআর-এর অপটোজেনেটিক উদ্দীপনাকে টার্মিনালের আশেপাশে জিসিএএমপি ইননিউরনের ইমেজিংয়ের সাথে একত্রিত করা ন্যূনতম ক্রসস্টালক 53 দিয়ে সম্ভব, তারপরে CA রেকর্ড করে হিপ্পোক্যাম্পাসে এমএস টার্মিনালের যে কোনও সম্ভাব্য অপসিন সক্রিয়করণ পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে। GRIN লেন্সের মাধ্যমে আমাদের মিনিস্কোপের সাথে উত্তেজনাপূর্ণ আলো নির্গত করার সময় LFP। মিনি স্কোপ লাইট আউটপুট পাওয়ার (চিত্র 3c) ক্যালিব্রেট করার পরে, আমরা মিনি-স্কোপ ব্লু এক্সিটেশন লাইটন এন্ডোজেনাস থিটা পাওয়ারের কোন প্রভাব খুঁজে পাইনি (1ANOVA, F(4,295)= 0.7729, p=0.5435 ; চিত্র 3d)। যেহেতু এটি রিপোর্ট করা হয়েছে যে মিনি স্কোপ এক্সাইটেশন লাইট ক্রিমসনআর53-এর সাথে স্থানান্তরিত টার্মিনালগুলির সামান্য ডিপোলারাইজেশনকে প্ররোচিত করতে পারে, সম্ভাব্যভাবে আরও অপটোজেনেটিক-প্ররোচিত ডিপোলারাইজেশনকে বাধা দেয়, আমরা পরবর্তীতে একটি ~0 দিয়ে ইমেজ করার সময় MSoptogenetic উদ্দীপনা প্রয়োগ করি। /mm2 মিনি স্কোপ এলইডি পাওয়ার এবং যথাক্রমে স্ক্র্যাম্বলড বা 8 হার্জ স্টিমুলেশন ব্যবহার করে থিটাকে উল্লেখযোগ্যভাবে ব্যাহত বা গতি দিতে সক্ষম হয়েছিল (ফ্রাইডম্যান পরীক্ষা χ2=6৷{19}},p=0.0278; চিত্র 3e) .

থিটা ছন্দের ব্যাঘাত CA1 কোষের একটি ছোট অংশকে পরিবর্তন করে

আমরা তখন MS-এর ফ্যাসিক (5 s ON, 5 s OFF) অপটোজেনেটিক উদ্দীপনাগুলি সম্পাদন করেছি যখন CA1 পিরামিডাল কোষগুলিকে ইঁদুরের অবাধে অন্বেষণ ক্ষেত্র (চিত্র 4a) হিসাবে রেকর্ড করার সময়। আমরা দেখেছি যে রেকর্ড করা কোষগুলির একটি অংশ এই পরিস্থিতিতে ধারাবাহিকভাবে উত্তেজিত ছিল, অন্যরা বাধাগ্রস্ত হয়েছিল (চিত্র 4বি; পদ্ধতিগুলি দেখুন)। উদ্দীপনার সময় পিরামিডাল কোষগুলির কার্যকলাপ বেসলাইনের তুলনায় সামগ্রিকভাবে কম ছিল, চলার সময় উভয় স্ক্র্যাম্বল উদ্দীপনার জন্য (পিয়ারসন পারস্পরিক সম্পর্ক, R2=0.567, p 0 এর থেকে কম বা সমান৷{11}} 1 14}}.6, p বিশ্রামের সময়কালের জন্য 0.0001 এর কম বা সমান; R2=0.632, p রানিং পিরিয়ডের জন্য 0.0001 এর কম বা সমান; n=1849 কোষ, N=5 ইঁদুর; চিত্র 4c)। সামগ্রিকভাবে, ~6.42 ± 0.52% মোট কোষগুলি স্ক্র্যাম্বলড অপ্টোজেনেটিক স্টিমুলেশন (চিত্র 4d) দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে সংশোধিত হয়েছিল। এই পরিমিত কোষগুলির মধ্যে, 50.56 ± 6.38% বাধা ছিল যখন 49.43 ± 6.38% উত্তেজিত ছিল (n=1849 কোষ, N=5 ইঁদুর; চিত্র 4e)।

আমরা পরবর্তীতে হিপ্পোক্যাম্পাল নিউরনের স্থানিক টিউনিংয়ের উপর অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনার প্রভাবগুলি বিশ্লেষণ করেছি কারণ ইঁদুর অবাধে থিওপেন ক্ষেত্র অন্বেষণ করে। এই লক্ষ্যে, আমরা উদ্দীপনার সময়কালের মধ্যে বা বাইরে উভয় যুগ ব্যবহার করে কার্যকলাপের হার মানচিত্র গণনা করেছি (বেসলাইন অবস্থার জন্য, আমরা সেই যুগগুলি অন্তর্ভুক্ত করেছি যা প্রকৃত উদ্দীপনার জন্য ব্যবহৃত একই 5 s ON, 5 s OFF প্যাটার্ন অনুসরণ করে; চিত্র 4f)। স্থিতিশীলতা তখন বেসলাইন এবং উদ্দীপনা যুগের জন্য হার মানচিত্রের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক হিসাবে গণনা করা হয়েছিল। সামগ্রিক কার্যকলাপে পূর্বোক্ত পরিবর্তন সত্ত্বেও, হার মানচিত্র স্ক্র্যাম্বলডর 8 Hz উদ্দীপনার জন্য স্থানিক স্থিতিশীলতার কোন পরিবর্তন প্রদর্শন করেনি (ক্রুস্কাল-ওয়ালিস H3=3.5, p=0.1773; চিত্র 4g)।

MS অপটোজেনেটিক স্টিমুলেশন আচরণ পরিবর্তন করে কিন্তু স্প্যাটিওটেম্পোরাল কোড নয়

অস্থায়ী এবং স্থানিক কোডগুলিতে থিটা ব্যাঘাতের প্রভাবগুলি মূল্যায়ন করার জন্য, আমরা CA1 পিরামিডাল নিউরন কার্যকলাপ 3-টোন লিনিয়ার ট্র্যাকে (চিত্র 5a) নিরীক্ষণ করেছি৷ এখানে, আমরা ক্যালসিয়াম ইমেজিংয়ের প্রধান সুবিধাগুলির মধ্যে একটি লাভ করি, যা নির্বাচিত দিনে স্ক্র্যাম্বল বা 8 Hz স্টিমুলেশন করার সময় রেকর্ড করা কোষগুলিকে কয়েক দিন ধরে নিবন্ধন করার ক্ষমতা (Figs. 5b, c, নীচের প্যানেল)। আমরা পরীক্ষার মধ্যে (চিত্র 5c, টপপ্যানেল) একই পরিমাণ সময় (48 ঘন্টা) সহ দিনের জোড়ার উপর আমাদের বিশ্লেষণ ফোকাস করেছি। প্রতিটি অবস্থার জন্য, আমরা এক বা একাধিক ভেরিয়েবলকে উল্লেখযোগ্যভাবে এনকোড করা মোট কোষের অংশ মূল্যায়ন করেছি এবং স্থানিক এবং অস্থায়ী এনকোডিং-এ 8 Hz বা স্ক্র্যাম্বলড স্টিমুলেশনের কোনো প্রভাব খুঁজে পাইনি (RM-ANOVA; F2=0.807, p {{11 উদ্দীপনার প্রধান প্রভাবের জন্য }}.453; F6=1.283, p=0.285 উদ্দীপনা এবং এনকোডেড ভেরিয়েবলের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার জন্য, n=5 ইঁদুর; চিত্র 5d)।

উদ্দীপনার অবস্থার অধীনে কোষের অংশ পরিবর্তিত না হলেও, আমরা স্থান-, সময়- এবং দূরত্ব-মডুলেটেড কোষের টিউনিং কার্ভ স্থায়িত্বের উপর MS উদ্দীপনার প্রভাব মূল্যায়ন করেছি। এই লক্ষ্যে, দিন জুড়ে নিউরন ওয়েট্র্যাক করা হয়েছে (চিত্র 5c; পদ্ধতিগুলি দেখুন) এবং 48 ঘন্টা জুড়ে ক্ষেত্রগুলির মধ্যে জোড়াভিত্তিক সম্পর্ক হিসাবে স্থান এবং সময় ক্ষেত্রের স্থায়িত্ব গণনা করা হয়েছে। যেহেতু CA1 দিনের মধ্যে বিশিষ্ট ট্রেম্যাপিং প্রদর্শনের জন্য পরিচিত, তাই আমরা একটি বেসলাইন স্থিতিশীলতা স্কোর গণনা করার জন্য একটি রেফারেন্স (চিত্র 5e–জি) হিসাবে ব্যবহার করার জন্য কোনও উদ্দীপনা ছাড়াই এক জোড়া দিন ব্যবহার করেছি। আমরা স্থান-মডুলেটেড কোষগুলির জন্য এমএস উদ্দীপনার সময় স্থিতিশীলতার কোনও পরিবর্তন পাইনি (1ANOVA, F2=1.907, p=0.1511; n=205 কোষ জোড়া N=5 থেকে পুল করা হয়েছে স্বাধীন ইঁদুর; চিত্র 5h), টাইম-মডুলেটেড সেল(1ANOVA, F2=2.201, p=0.113; n=227 সেল জোড়া N=5স্বাধীন থেকে পুল করা হয়েছে ইঁদুর; চিত্র 5i), এবং দূরত্ব-মডুলেটেড কোষ (1ANOVA,F2=0.6962, p=0.5024; n=64 সেল জোড়া N=5 স্বাধীন থেকে পুল করা হয়েছে ইঁদুর; চিত্র 5j)। আমরা একই বিশ্লেষণ কনজেক্টিভনিউরনগুলিতেও প্রসারিত করেছি (অর্থাৎ নিউরন যা একাধিক পরিবর্তনশীল এনকোড করতে পারে; পরিপূরক চিত্র 5a–f) এবং কনজেক্টিভ স্পেশিয়ালের স্থায়িত্বের জন্য অপটোজেনেটিক উদ্দীপনার কোনো প্রভাব খুঁজে পাইনি (1ANOVA, F2=3.731, p=0.0661;N=4 স্বাধীন ইঁদুর; পরিপূরক চিত্র 5g), টেম্পোরাল (1ANOVA,F2=1.993, p=0.8228; N {{47 }} স্বাধীন ইঁদুর; পরিপূরক চিত্র। 5h), এবং দূরত্ব কোষ (1ANOVA, F2=0.469, p=0.6400; N=4 স্বাধীন ইঁদুর; পরিপূরক চিত্র। 5i)।

আমরা পরবর্তীতে র্যান্ডম বুটস্ট্র্যাপ নমুনা (n {{3) ব্যবহার করে অবস্থান (চিত্র 6a, b), সময় (চিত্র 6cd), এবং ভ্রমণের দূরত্ব (চিত্র 6e, f) ডিকোড করতে অ্যানিভ বায়েসিয়ান ক্লাসিফায়ার ব্যবহার করে স্প্যাটিওটেম্পোরাল কোডের গুণমান মূল্যায়ন করেছি }} বুটস্ট্র্যাপ নমুনা, নমুনা প্রতি n=160 সেল)। ডিকোডডররগুলি 8 Hz বা অবস্থানের জন্য স্ক্র্যাম্বল স্টিমুলেশন সহ (2ANOVA,F5=2172, p 0 এর থেকে কম বা সমান।{14}}001; n=50 একটি প্রতিনিধি মাউস থেকে বুটস্ট্র্যাপ নমুনা; চিত্র 6a), সময় (2ANOVA, F5=1292, p 0.0001 এর চেয়ে কম বা সমান; n=50 একটি প্রতিনিধি মাউস থেকে বুটস্ট্র্যাপ নমুনা; চিত্র 6c), এবং দূরত্ব (2ANOVA, F5=1964, p 0.0001 এর কম বা সমান; n=50 একটি প্রতিনিধি মাউস থেকে বুটস্ট্র্যাপস্যাম্পল; চিত্র 6e) নির্দেশ করে যে উদ্দীপনার সময় স্থানিক টেম্পোরাল কোডগুলি সংরক্ষিত ছিল। স্পাটিওটেম্পোরাল কোডগুলির আন্তঃ-ব্যক্তিগত তাত্পর্য অনুমান করার জন্য, প্রতিটি মাউসের জন্য (চিত্র 6b, d, f) একটি নির্দিষ্ট দিনের জন্য প্রকৃত এবং এলোমেলো ফলাফল (পদ্ধতি দেখুন) উভয় ব্যবহার করে wez-স্কোর ডিকোডিং ত্রুটি। MS অপটোজেনেটিক নিয়ন্ত্রণ হয়নি। উল্লেখযোগ্যভাবে এনকোডিং এর অবস্থান পরিবর্তন করুন (1ANOVA, F2,11=2.2332, p=0.1432; N=5 ইঁদুর; প্রভাবের আকারη2=0.29; চিত্র 6b), সময় (1ANOVA, F2,11=0.4561, p=0.6452; N=5ইঁদুর; প্রভাবের আকার η2=0.07; চিত্র 6d), বা দূরত্ব ( 1ANOVA,F2,11=0.6102, p=0.5606; N=5 ইঁদুর; প্রভাবের আকার η2=0.09; চিত্র 6f)।

নিউরোনাল কার্যকলাপের অস্থায়ী মড্যুলেশন বিশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত আচরণগত দৃষ্টান্তে, ইঁদুরগুলি জল-নির্ধারিত এবং পুরষ্কার সংগ্রহের জন্য প্রশিক্ষিত। এই অনুমানের উপর ভিত্তি করে, আমরা ত্রুটি হিসাবে একটি খালি পুরষ্কার সাইটে রিটার্নের সংখ্যা পরিমাপ করেছি এবং কার্যক্ষমতার জন্য প্রক্সি হিসাবে মোট ট্রায়ালগুলিতে সঠিক ট্রায়ালের শতাংশ গণনা করেছি (চিত্র 6g)। এই পরিস্থিতিতে, আমরা সারা দিন পারফরম্যান্সের উপর অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনার একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব খুঁজে পেয়েছি (ফ্রাইডম্যান টেস্টχ2=6৷{3}}, p=0.0278) এবং বিশেষ করে বেসলাইনের মধ্যে পারফরম্যান্সের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য (78.70 ± 2.45%) এবং স্ক্র্যাম্বল স্টিমুলেশন (44.44 ± 5.56%; একাধিক তুলনা, p=0.0429; N=3 ইঁদুর; চিত্র 6h)। ন্যূনতম 12 রান সহ শুধুমাত্র ইঁদুর এই বিশ্লেষণে অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই কাজের সীমাবদ্ধতার কারণে (কম জ্ঞানীয় লোড এবং কম সংখ্যক ইঁদুর পরীক্ষা করা হয়েছে), আমরা পরবর্তীতে স্ট্যান্ডার্ডাইজড মেমরি টাস্কে এমএস অপ্টোজেনেটিক স্টিমুলেশনের প্রভাব মূল্যায়ন করার জন্য সেট করেছি।

থিটা সংকেতের ব্যাঘাত স্থানিক স্বীকৃতি এবং কাজের মেমরি পুনরুদ্ধারকে ব্যাহত করে

স্থানিক স্মৃতিতে থিটা সংকেতগুলির ভূমিকা পরীক্ষা করার জন্য, আমরা ক্রিমসনআর দিয়ে ইনজেকশন করা এবং এমএস (চিত্র 7a, বাম প্যানেল) একটি ফাইবারোপটিক দিয়ে বসানো ইঁদুরের একটি ডেডিকেটেড গ্রুপ ব্যবহার করেছি। ইঁদুর একটি নভেলপ্লেস অবজেক্ট রিকগনিশন (NPOR) টাস্ক (চিত্র 7a, ডান প্যানেল) এর শিকার হয়েছিল। মেমরি এনকোডিং এবং পুনরুদ্ধারের ক্ষেত্রে থিটা দোলনের ভূমিকা মূল্যায়ন করতে, weFig. 7|এমএস অপটোজেনেটিক উদ্দীপনা রক্ষণাবেক্ষণ এবং পুনরুদ্ধার ব্যাহত করে, তবে এপিসোডিক এবং কার্যকারী স্মৃতির নোটনকোডিং। ক্রিমসনআর (শীর্ষ) স্থানান্তর করার পরে একটি ইঁদুরকে এমএস-এ ফাইবারোপটিক্স দিয়ে রোপণ করা হয়েছিল। তাদের তখন অভিনব অবজেক্ট প্লেস রিকগনিশন টাস্কের অধীন করা হয়েছিল (নীচে, পদ্ধতিগুলি দেখুন)। b এই কাজটিতে, পুনরুদ্ধারের সময় উভয়ই স্ক্র্যাম্বলড (লাল) এবং 8 Hz (নীল) উদ্দীপনা, সেইসাথে 8 Hz (সবুজ) কিন্তু স্ক্র্যাম্বলড নয় (হলুদ) উদ্দীপনা এনকোডিংয়ের সময় মেমরি কর্মক্ষমতা ব্যাহত করেছে (2ANOVA, F4,31=3। চিকিত্সার প্রধান প্রভাবের জন্য 283, p=0.0097; গ্রুপের প্রধান প্রভাবের জন্য প্রভাবের আকার, η2p=0.306; N=12 ইঁদুর)। গ

মেমরি এনকোডিং, রক্ষণাবেক্ষণ, এবং পুনরুদ্ধারের উপর MS উদ্দীপনার প্রভাব আরও পরীক্ষা করে দেখুন, ইঁদুরগুলিকে স্বয়ংক্রিয় টি-ধাঁধাঁর মাধ্যমে নমুনা (DNMTS) টাস্কে বিলম্বিত অ-ম্যাচের প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল। d ক্রিমসনআর (লাল) বা ওয়াইএফপি (কালো) দ্বারা স্থানান্তরিত ইঁদুরগুলিকে সঠিক, অ-মেলা আরমুনটি বেছে নেওয়ার জন্য প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল (উদ্দীপনার অনুপস্থিতিতে) যতক্ষণ না পারফরম্যান্স সঠিক পছন্দের দিনের 0.8 অংশের মাপকাঠি অতিক্রম করে। অন্তত পরপর দুই দিন (সবুজ ব্যান্ড; RM-ANOVA, F8=8.738,p প্রশিক্ষণের দিনের প্রধান প্রভাবের জন্য 0.0001 এর চেয়ে কম বা সমান; গোষ্ঠীর মধ্যে জোড়ায় টুকে একাধিক তুলনামূলক পরীক্ষা, p=0.420; N=17 ইঁদুর)। ই-জি ক্রিমনআর (শীর্ষ) বা ওয়াইএফপি নিয়ন্ত্রণ (নীচে) দিয়ে ইঁদুরের জন্য টাস্কের বিভিন্ন পর্যায়ে উদ্দীপনার সময় পারফরম্যান্স। লাল শেডিং গোলকধাঁধাটির উদ্দীপিত অঞ্চলগুলিকে নির্দেশ করে। e শুধুমাত্র এনকোডিং এর সময় MS উদ্দীপনা সঞ্চালনের সময় গড় কার্যকারিতা (RMANOVA, F11=2.197, p=0.547; N=17 ইঁদুর)। f শুধুমাত্র 10 সেকেন্ড বিলম্বের সময় এমএস উদ্দীপনা সম্পাদন করার সময় গড় দৈনিক কর্মক্ষমতা (RM-ANOVA, F11=3.483,p=0.0495; চিকিত্সার প্রধান প্রভাবের জন্য প্রভাবের আকার, η2p {{ 25}}.109; N=17 ইঁদুর।g পুনরুদ্ধারের সময় এমএস উদ্দীপনা সম্পাদন করার সময় গড় দৈনিক কর্মক্ষমতা (RM-ANOVA, F11=3.265, p=0.050; N { {33}} ইঁদুর)।

সমস্ত বার প্লট এবং লাইন প্লট কমপক্ষে তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার গড় ± SEM উপস্থাপন করে৷ প্রবন্ধ https://doi.org/10.1038/s41467-023-35825-5প্রকৃতি যোগাযোগ|(2023) 14:410 10বিশেষভাবে নমুনা এবং পরীক্ষার পর্যায়গুলির সময় অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনা সম্পাদন করেছে এবং স্বীকৃতি সূচক গণনা করেছে (আরআই; পদ্ধতিগুলি দেখুন)। পুনরুদ্ধারের সময় উদ্দীপিত করার সময়, উভয় স্ক্র্যাম্বলড (0.472 ± 0৷{19}}48 RI, n {{10}} ইঁদুর) এবং 8 এর জন্য মেমরি কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় Hz উদ্দীপনা (0.435 ± {{40}}.057 RI, n=6 ইঁদুর) গ্রুপ, YFP নিয়ন্ত্রণগুলির তুলনায় যা পরীক্ষার সময় বস্তুর অনুসন্ধানে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি প্রদর্শন করে (0.61 ± 0.018 RI; 2ANOVA, F4,31=3.283 চিকিত্সার প্রধান প্রভাবের জন্য, p=0.0097; গ্রুপের প্রধান প্রভাবের জন্য প্রভাবের আকার, η2p=0.306; N {{30 }} ইঁদুর; চিত্র 7 খ)। অন্যদিকে, এনকোডিংয়ের সময় স্ক্র্যাম্বল করা উদ্দীপনা পরীক্ষার সময় মেমরিকে দুর্বল করেনি (0.60 ± 0.034 RI, p=0.0157, n=6 ইঁদুর) কিন্তু এনকোডিংয়ের সময় 8 Hz উদ্দীপনা মেমরির কার্যক্ষমতাকে সুযোগের স্তরে কমিয়ে দেয় (0.39 ± 0.074 RI, p=0.8740, n=6 ইঁদুর)।

কাজের মেমরি ফাংশন (এনকোডিং, রক্ষণাবেক্ষণ, এবং পুনরুদ্ধার) এর নির্দিষ্ট পর্যায়ে MS-এর অপটোজেনেটিক নিয়ন্ত্রণের প্রভাব পরীক্ষা করার জন্য, ইঁদুরগুলিকে ক্রিমসনআর দিয়ে ট্রান্সফেক্ট করা হয়েছিল এবং এমএস-এ ফাইবার অপটিক্স দিয়ে রোপণ করা হয়েছিল এবং নমুনা (ডিএনএমটিএস) টাস্কের সাথে দেরি না হওয়া কাজের প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল। . নমুনা পর্বে, ইঁদুরকে পুরষ্কার সংগ্রহের জন্য এলোমেলোভাবে মনোনীত বাহুতে দৌড়াতে বাধ্য করা হয়েছিল। বিলম্বের পরে (10 সেকেন্ড), তারা হয় অন্য পুরষ্কার পেতে বিপরীত বাহুতে (সঠিক পছন্দ) দৌড়াতে পারে বা একই, পুরস্কারবিহীন বাহুতে দৌড়াতে পারে (ভুল বাহু; চিত্র 7c)। এই কাজের সুবিধা হল পুনরাবৃত্তিমূলক পরীক্ষা, টাস্কের নির্দিষ্ট বিচ্ছিন্নতা (প্রশিক্ষণ, বিলম্ব, পরীক্ষা) এবং বিষয়ের মধ্যে নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেওয়া। কমপক্ষে দুই দিনের জন্য 0.8 (সঠিক পরীক্ষার একটি অংশ) একটি মাপকাঠি পারফরম্যান্স না পৌঁছানো পর্যন্ত কোনো উদ্দীপনা ছাড়াই এই কাজে ইঁদুরদের প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল। ChrimsonR এবং YFP কন্ট্রোল উভয়ই সময়ের সাথে উল্লেখযোগ্য উন্নতি করেছে (RM-ANOVA, F8=8.738,p 0 এর থেকে কম বা সমান৷{16}}0{{21} }প্রশিক্ষণ দিবসের প্রধান প্রভাবের জন্য 1)। গুরুত্বপূর্ণভাবে, আমরা দুটি গ্রুপের মধ্যে কোন শিক্ষার হারের পার্থক্য খুঁজে পাইনি (জোড়াভাবে Tukey;p=0.420; চিত্র 7d)। একবার ইঁদুররা ডিএনএমটিএস টাস্কের সাথে সম্পর্কিত নিয়মটি শিখে গেলে, আমরা স্ক্র্যাম্বলড (0.792 ± 0৷{35}}45) বা 8 Hz (0) বিতরণ করার সময় কার্যক্ষমতা মূল্যায়ন করেছি৷ 850 ± 0৷{53}}36) শুধুমাত্র এনকোডিং পর্বে (জোর করে পছন্দ) অপটোজেনেটিক উদ্দীপনা, এবং বেসলাইনের (0.825 ±) তুলনায় কর্মক্ষমতার মধ্যে কোনও পার্থক্য লক্ষ্য করেনি 0.030, RMANOVA, F11=2.197, p=0.547, N=17; চিত্র 7e)। শুধুমাত্র বিলম্বের সময় উদ্দীপিত হলে, শুধুমাত্র স্ক্র্যাম্বল করা উদ্দীপনাগুলি বেসলাইনের (0.825 ± 0.030, RM-ANOVA, F11=3.483, p=0.0495; আকারের তুলনায় মেমরি কর্মক্ষমতা (0.733 ± 0.057) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে চিকিত্সার প্রধান প্রভাবের জন্য, η2p=0.109; চিত্র 7f)। বিপরীতে, পুনরুদ্ধারের সময় উদ্দীপিত হলে, 8 Hz দিয়ে উদ্দীপিত ইঁদুর টোবেসলাইনের (0.825 ± 0.030, RM-ANOVA, F11=3.265, p=0 তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস মেমরি কর্মক্ষমতা (0.675 ± 0.049) প্রদর্শন করে। 050; চিত্র 7 গ্রাম)। বিপরীতে, YFP নিয়ন্ত্রণ ইঁদুর এনকোডিংয়ের সময় উদ্দীপনা দ্বারা প্রভাবিত হয়নি (RM-ANOVA, F2=0.1314, p=0.8781), বিলম্বের সময়কাল (RMANOVA, F2=0.2020, p=0.8197), বা পুনরুদ্ধার (RM-ANOVA, F2=0.0454,p=0.9557; চিকিত্সার প্রধান প্রভাবের জন্য প্রভাবের আকার, η2p=0 .196) কর্মক্ষম স্মৃতি।

এমএস নিউরনের অপটোজেনেটিক নিয়ন্ত্রণ লোকোমোশন পরিবর্তন করে না

গুরুত্বপূর্ণভাবে, এটি পূর্বে রিপোর্ট করা হয়েছিল যে পেসিং থিটা দোলন লোকোমোটরের গতি এবং এর পরিবর্তনশীলতা 10 হ্রাস করতে পারে, যা কমপক্ষে আংশিকভাবে কাজ এবং এপিসোডিক মেমরির উপর অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনার প্রভাব ব্যাখ্যা করতে পারে। মেমরিতে এমএস অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনার নির্দিষ্টতা পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে মূল্যায়ন করার জন্য, আমরা লোকোমোটর বেগের উপর অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনার প্রত্যক্ষ প্রভাব বাতিল করার জন্য অতিরিক্ত পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছি। MS-এ ফাইবার অপটিক্স এবং LFP ইলেক্ট্রোড ইনসিএ1-এর সাথে ইমপ্লান্ট করা ক্রিমসনর্যান্ডের সাথে ইনজেকশন করা ইঁদুরের একটি উপসেটকে 5 সেকেন্ড অন, 5 সেকেন্ড অফ অপটোজেনেটিক স্টিমুলেশন (পরিপূরক চিত্র 6a)। হিপ্পোক্যাম্পাল দোলনকে সেই ফ্রিকোয়েন্সির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ গতিতে পরিচালিত করে (পরিপূরক চিত্র 6b)। এই উদ্দীপনাগুলি লোকোমোটর আচরণের (পরিপূরক চিত্র 6c) কোন আপাত পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত ছিল না, যার মধ্যে গড় গতি (আনপেয়ার করা, টু-টেইল্ড টেস্ট, t116=0.4140, p=0.6796; পরিপূরক চিত্র। 6d) এবং প্রকরণের গতি গুণাঙ্ক (CV; আনপেয়ারড, টু-টেইল্ড টি-টেস্ট, t116=0.8296,p=0.4095, n=59 উদ্দীপনা যুগ; পরিপূরক চিত্র 6e) . একইভাবে, স্ক্র্যাম্বল করা উদ্দীপনা ধারাবাহিকভাবে থিটা দোলন (পরিপূরক চিত্র 6f) বিলুপ্ত করার দিকে পরিচালিত করে কিন্তু লোকোমোটর আচরণে (পরিপূরক চিত্র 6g), গড় গতি সহ (আনপেয়ারড, টু-টেইলড টি-টেস্ট, t118=0.2268 , p=0.8210; n=60 উদ্দীপনা যুগ; পরিপূরক চিত্র 6h) এবং গতি CV (আনপেয়ারড, টু-টেইল্ড টি-টেস্ট,t118=1.838, p {{36 }}.686; n=60 উদ্দীপনা যুগ; পরিপূরক চিত্র 6i)।

যদিও প্রাকৃতিক থিটা ফ্রিকোয়েন্সি এবং লোকোমোটরের গতি পারস্পরিক সম্পর্কযুক্ত59, এই ভেরিয়েবলগুলির মধ্যে কার্যকারণের সঠিক দিকটি খারাপভাবে বোঝা যায় না। এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, আমরা একটি 5s ON, 5s OFF দৃষ্টান্ত ব্যবহার করে অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনা সম্পাদন করেছি এবং প্রতিটি উদ্দীপনা যুগের জন্য একটি এলোমেলো ফ্রিকোয়েন্সি নির্বাচন করা হয়েছিল (পরিপূরক চিত্র। 6j)। এই উদ্দীপনা ফ্রিকোয়েন্সিগুলি থিটাব্যান্ড স্পেকট্রামের সম্পূর্ণতাকে কভার করে (পরিপূরক চিত্র 6k)। প্রত্যাশিত হিসাবে, আমরা দেখেছি যে প্রাকৃতিক থিটা দোলন ফ্রিকোয়েন্সিগুলি একটি উদাহরণ মাউসের জন্য রানস্পিডের সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত (R2=0.1114, p 0.0001 এর চেয়ে কম বা সমান; পরিপূরক চিত্র 6l)। গুরুত্বপূর্ণভাবে, যখন থিটা দোলন ফ্রিকোয়েন্সি MSoptogenetic কন্ট্রোল থেকে ফলাফল হয়, তখন পারস্পরিক সম্পর্ক সুযোগ স্তরের নিচে নেমে যায়(R2=0.0006779, p=0.6244; পরিপূরক চিত্র 6m) যে লোকোমোশন থিটা ফ্রিকোয়েন্সি নির্দেশ করে, কিন্তু নয় বিপরীত. আমরা পদ্ধতিগতভাবে ইঁদুর জুড়ে এই ফলাফলগুলিকে প্রতিলিপি করেছি এবং থিটা ফ্রিকোয়েন্সি এবং লোকোমোটর গতির আন্ডারঅপ্টোজেনেটিক স্টিমুলেশন কন্ট্রোলের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্কের মধ্যে একটি হ্রাস লক্ষ্য করেছি (পেয়ার করা টি-টেস্ট, টি3=3.922, পি=0.0295;N {{20} }} ইঁদুর; পরিপূরক চিত্র 6n)। সামগ্রিকভাবে, এই ফলাফলগুলি সমর্থন করে যে আমাদের অপ্টোজেনেটিক উদ্দীপনা লোকোমোটর আচরণকে পরিবর্তন করে না, যা পরবর্তী আচরণগত পরীক্ষাগুলির জন্য অত্যন্ত প্রাসঙ্গিক।

For more information:1950477648nn@gmail.com